Расчёт электроснабжения шахты "Ульяновская"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общие сведения

Наименование потребителей	Тип установки	Марка Э.Д.	Номинальная Мощность Pн, кВт	Количество	Суммарная Установленая МощностькВт	Коэф. спроса	Коэф. Мощ.	Коэф. Реактивн. Мощ.	Расчетная мощность
									,кВТ	,кВАр
Потребители поверхности 1ой категории.
1)Главная вентиляционная установка.	ВЦ-15	ВАО-2-450	3х400 1х315	4	800	0,83	0.85	0.62	664	496
2)Хлораторная	ТМ-250 6/0.4		250		250	0.65	0.7	1.02	162.5	165.75
3)Котельная	ЭКГ-5 ТМ-630 ТМ-400		250 630 400		1280	0.65	0.7	1.02	832	848.64
2ой категории
4)Высоковолтнй конвейерный транспортрт	1л-120	Вао2-450	3х315	3	2145	0.7	0.75	0.88	1501.5	1321.32
3ей категории
5)пром площядка участка. ШТ	ткшвп-240 6		240		240	0.35	0.65	1.16	84	97.44
6)пром площядка флангового уклона	тм-100 ткшвп-240 6/0.69		100 240		340	0.35	0.65	1.16	119	138.04
7)ВГСЧ	Тм-100 6/0.4		100		100	0.35	0.65	1.16	35	40.6
подземные потребители 1ой категории
1)Главный водоотлив	ЦНС-300	ВАО2-560	500	4	2000	0.8	0.9	0.48	1600	768
2ой категории
2)Высоковолтнй конвейерный транспорт.	1л-120	Вао2-450	3х400	3	2145	0.65	0.7	1.02	1394.25	669.24
4)участковый водоотлив	Тсвп-400 Тсшвп 630	Вао2-560	2х400 630 500		1930	0.8	0.9	0.48	1544	741.12
5)Очистной участок	Тсвп630 Тсвп250 EH-1250		2х630 1х250 3x1250		5260	0.45	0.6	1.33	2367	6995.8
3ей категории
6)Участок ШТ	Тсшап-400 Тсвп-630 Ткшвп-240 тсшвп-250		400 630 240 250		1520	0.65	0.7	1.02	988	1007.76
7)Подготовительные участки	Тшвп 400 Тсвп 630 Тсвп-400		2х400 2х630 400		2460	0.35	0.6	1.33	861	1145.13

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. ВЫБОР СХЕМЫ ПИТАНИЯ ШАХТЫ И ВЕЛИЧИНЫ ПИТАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ

В дальнейшем будут рассматриваться схема питания электроприёмников шахты: Схема обособленного питания потребителей шахты с применением трёхобмоточных трансформаторов.

Питание шахты будем осуществлять от напряжения 110 кВ, так как к шахте подходит воздушная линия 110 кВ.

2. ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Передаваемая расчётная активная мощность шахты определяется по формуле

где PР.i-расчётная суммарная активная мощность шахты, из таблицы потребителей PР.i=20570 кВт;

kУ-коэффициент участия в максимуме, принимается согласно /1-3/, kУ=0.85.

Тогда

Расчётная мощность ГПП согласно[1, 2] определяется по формуле

где cos цк - коэффициент мощности с учётом компенсации реактивной нагрузки, принимается cos цк=0.97.

Для обеспечения бесперебойного питания потребителей первой и части второй категорий принимается двухтрансформаторная ГПП. Трансформаторы выбираются с учётом того, что один из них может быть выведен из работы, и второй будет обеспечивать электроэнергией потребителей первой и второй категорий.

Мощность каждого силового трансформатора двухтрансформаторной ГПП шахты согласно /1, 2/

Принимается стандартная номинальная мощность трансформатора Sн=16000 кВ·А.

К рассмотрению принимается трансформатор типа - ТДТНШ. Он имеет техническую характеристику:

ТДТНШ-16000/110-84У1

Номинальная мощность Sн=16000 кВ·А, Uвн=115 кВ, Uсн=6,6 кВ·А Uнн=6,3 кВ, Pхх=23 кВт, Pк=76 кВт, Uк.вн-сн=10,5 %, Uк.вн-нн=17 %, Uк.сн-нн=6%.

Рассчитываем потери мощности в трансформаторах ТДТНШ.

где kз.вн, kз.сн, kз.нн - коэффициенты загрузки соответственно высшей, средней и низшей обмоток.

Потребители поверхности составляют 31.67 % всей нагрузки шахты, а подземные - 68.33 %.

Потери мощности на принудительное охлаждение. В условиях Кузбасса можно принять Pоу=0.

Для трёхобмоточного трансформатора потери короткого замыкания

Тогда

Окончательно принимаются к установке силовые трансформаторы типа ТДТНШ-16000/110-84У1. От обмотки 6.3 кВ будут запитаны поверхностные потребители шахты, а от обмотки 6.6 кВ - подземные.

3. РАСЧЁТ ВОЗДУШНЫХ И КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

Электроснабжение шахты будет осуществляться по двум кабельным линиям. Каждую линию будем рассчитывать на пропуск 75% всей нагрузки и на пропуск 100% нагрузки потребителей I и II категорий.

Максимальная токовая нагрузка ВЛ (КЛ) определяется по формуле



где Uн-номинальное напряжение в линии;

n-количество цепей линии.

Сечение жил линии

где iэк - экономическая плотность тока в рассматриваемом проводнике, выбирается согласно /2/. Полученное сечение округляется до ближайшего стандартного.

Выбор воздушных и кабельных линий по длительно допустимой нагрузке производится исходя из соотношения

где Iд.д - длительно допустимый ток линии в зависимости от сечения, принимается согласно /4/. Результаты расчётов для всех кабелей сводятся в таблицу 2.

Для того чтобы не проводить проверку воздушной линии по короне принимается сечение токоведущей жилы 70 мм2. Электроэнергия к шахте будет подводиться по ВЛ АС-70.

Параметры выбранных воздушных и кабельных линий сводятся в таблицу 3.2.

Выбранные кабельные линии проверяются по потерям напряжения. Минимально допустимое напряжение у потребителя 5700 вольт, то есть позволительная потеря напряжение в линии от трансформатора до потребителя 900 вольт.

Потери напряжения в кабельных линиях 6 кВ определяются по формуле

где -расчётный ток соответствующего участка сети;

li - длина i-ого участка линии;

z0i - полное удельное сопротивление i-ого участка линии, оно определяется по выражению

где r0i, x0i - соответственно удельные активное и реактивное сопротивления i-ого участка линии, определяемые по /2/.

Таблица 2. - Расчёт и выбор воздушных и кабельных линий

Обозначение линии на схеме	Передаваемая мощность S, кВА	Напряжение в линии U, кВ	Токовая нагрузка кабеля Iрн, А	Экономическое сечение Sэк, мм2	Сечение по нагреву Sнг, мм2	Длительно допустимый ток Iдд, А	Принятое сечение жил кабеля Sк, мм2	Падение напряжения в линии ДU, В	Длина линии L, км
Вл	18025.26	110	94.608	47.304	16	111	70		13.35
1	13620	6	655,292	242.7	2?185	2?340	2?185		0,08
2	13620	6	655,292	242.7	2?185	2?340	2?185		1
3	5890	6	455,2406873	168.6	2?95	2?215	2?95		0.75

Таблица 3. -Падение напряжения в линиях

Величина	Формула	Значение, В
ДUУ1	ДUкл2+ ДU2+ ДU15+ ДU16	169,0964566
ДUУ2	ДUкл1+ ДU4+ ДU17+ ДU18+ ДU19	225,1062996
ДUУ3	ДUкл2+ УU1+ ДU5+ ДU6	281,6899314
ДUУ4	ДUкл2+ ДU1+ ДU17+ ДU18+ ДU19+ ДU20+ ДU21	375,4153858
ДUУ5	ДUкл1+ ДU3+ ДU11+ ДU12+ ДU13	351,1998572
ДUУ6	ДUкл1+ ДU3+ ДU14	224,4795507

При расчёте потерь напряжения в линии напряжением 110 кВ необходимо учитывать влияние ёмкости сети. Определение потерь напряжения в этой линии ведётся в следующем порядке:

Вычисляются активная и реактивная мощности, передаваемые по одной цепи ВЛ по формулам

где tg цк - коэффициент реактивной мощности с учётом компенсации реактивной нагрузки,

тогда

Определяется активная составляющая напряжения на вводе ГПП по формуле



где U1 - напряжение в начале ВЛ, U1=115 кВ;

r0, x0 - соответственно удельные активное и реактивное сопротивления ВЛ, определяются по [3], r0=0.46 Ом/км, x0=0441 Ом/км;

lвл - длина ВЛ, lвл=8 км.

Вычисляется реактивная составляющая напряжения на вводе ГПП по формуле

Определяется подводимое к трансформатору ГПП напряжение как

Фактическая величина падения напряжения на ВЛ

ДUФ.ВЛ=U1-U2=115-114.75=0.25 кВ.

Характеристики выбранных кабелей приведены в таблице 4.

Таблица 4. - Характеристики выбранных кабелей

Обозначение линии на схеме	Сечение жил, мм2	Марка кабеля (линии)	Удельное активное сопротивление r0, Ом/км	Удельное реактивное сопротивление x0, Ом/км	Удельное общее сопротивление z0, Ом/км
ВЛ	70	АС-70	0,46	0,441	0,637244851
КЛ1	2?185	ААШВ	0,0835	0,0365	0,091129029
КЛ2	2?185	ААШВ	0,0835	0,0365	0,091129029
№1	2?95	СБн	0,097	0,039	0,10454664
№2	2?95	ЦСБн	0,097	0,039	0,10454664
№3	2?95	СБн	0,097	0,039	0,10454664
№4	2?95	ЦСБн	0,097	0,039	0,10454664
№5	70	СБн	0,26	0,08	0,27202941
№6	50	СБн	0,37	0,083	0,3791952
№7	150	СБн	0,122	0,074	0,142688472
№8	120	СБн	0,153	0,076	0,170836179
№9	70	СБн	0,26	0,08	0,27202941
№10	25	СБн	0,74	0,091	0,745574275
№11	70	СБн	0,26	0,08	0,27202941
№12	50	СБн	0,37	0,083	0,3791952
№13	35	СБн	0,52	0,087	0,527227655
№14	16	СБн	1,15	0,102	1,154514617
№15	35	СБн	0,52	0,087	0,527227655
№16	16	СБн	1,15	0,102	1,154514617
№17	50	СБн	0,37	0,083	0,3791952
№18	35	СБн	0,52	0,087	0,527227655
№19	25	СБн	0,74	0,091	0,745574275

4. РАСЧЁТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Расчёт токов короткого замыкания необходим для правильного выбора и проверки элементов схемы электроснабжения и параметров релейной защиты. При расчёте определяются токи трёхфазного тока короткого замыкания и установившееся значение мощности короткого замыкания.



Расчётные точки короткого замыкания выбираются на вводе ГПП, на вторичной стороне силовых трансформаторов ГПП, на шинах ЦПП и РПП, на первичной и вторично ПУПП участка (рис.4.1).

Для простоты расчётов за базисную величину мощности принимается Sб=100 МВА. За базисное напряжение рассматриваемой ступени принимается величина на 5 % большая номинального напряжения этой ступени.

В соответствии с принятыми базисными величинами для рассматриваемой ступени трансформации определяется величина базисного тока, А.

где SБ - базисная мощность, SБ=100 МВ·А;

UБi - базисное напряжение рассматриваемой ступени, UБ=1.05·UН.

Относительные активное и реактивное сопротивления участка линии



Относительное реактивное сопротивление трансформатора

где UК(%) - напряжение короткого замыкания трансформатора, UК(%)=17 %;

Sн.тр - номинальная мощность трансформатора, Sн.тр=10 МВ·А.

Относительное сопротивление

Для каждой точки короткого замыкания определяется полное суммарное сопротивление короткозамкнутой цепи в относительных единицах по формуле

где r*Уi, x*Уi - соответственно сумма относительных значений активных и реактивных сопротивлений всех элементов сети, по которым проходит ток короткого замыкания.

Сопротивление энергосистемы определяется по формуле



где S(3)к - установившееся значение мощности короткого замыкания энергосистемы на шинах головной подстанции, к которой подключена шахта, для сетей 110 кВ принимается S(3)к=10000 МВ·А.

Значения относительных сопротивлений участков линии сводятся в таблицу 5.

Таблица 5 - Относительные сопротивления участков кабельных линий

Участок линии	Базисная мощность, МВ·А	Базисное напряжение, кВ	r0 Ом/км	x0 Ом/км	L, км	r*	x*
ВЛ	100	120,75	0,46	0,441	8	0,02524	0,0242
Трансформатор	100	6,93	-	-	-	0	1,7
КЛ1	100	6,93	0,0835	0,0365	0,07	0,01217	0,00532
№1	100	6,93	0,097	0,039	1,62	0,32721	0,13156
№5	100	6,93	0,26	0,08	1	0,54139	0,16658
№6	100	6,93	0,37	0,083	0,3	0,23113	0,05185
№7	100	6,93	0,122	0,074	0,35	0,08891	0,05393
ПУПП	100	1,26	-	-	-	0	5.555

Мощность энергосистемы относительно возможной мощности короткого замыкания на вводе ГПП шахты можно считать бесконечной. Исходя из этого, сверхпереходный ток короткого замыкания в рассматриваемых точках определится как

Ударный ток короткого замыкания определяется по формуле

где ку - ударный коэффициент, определяемый как

где Та - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, определяемая по выражению

Мощность короткого замыкания для каждой точки определится как

Результаты расчёта сводятся в таблицу 6.

Таблица 6. - Расчёт токов короткого замыкания

Точка кз	SБ, МВА	UБ, кВ	IБ.i ,А	r	x	z	Ta, с	к	I''к, А	iу , А	Sкз, МВА
К1	100	120,75	478,1	0,025	0,034	0,042	0,00234	1,014	11329,7	16246,6	2369,56
К2	100	6,93	8331,2	0,025	1,734	1,734	4,6E-05	1	4804,1	6794,0	57,66
К3	100	6,93	8331,2	0,034	1,739	1,740	6,3E-05	1	4789,3	6773,1	57,49
К4	100	6,93	8331,2	0,164	1,859	1,866	0,00028	1	4463,6	6312,5	53,58
К5	100	6,93	8331,2	0,253	1,913	1,930	0,00042	1	4316,9	6105,0	51,82
К6	100	6,93	8331,2	0,706	2,026	2,145	0,00111	1,0001	3883,6	5492,9	46,62
К7	100	6,93	8331,2	0,937	2,078	2,279	0,00144	1,0009	3655,5	5174,5	43,88
К8	100	1,26	45821,4	0,937	7,633	7,690	0,00039	1	5958,7	8426,8	13,00

5. ПРОВЕРКА КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПО ТОКУ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Проверка кабелей по термической стойкости осуществляется в целях обеспечения пожаробезопасности кабелей при дуговых коротких замыканиях посредством выбранных защитных аппаратов с заданным быстродействием отключения максимальных токов трехфазного короткого замыкания. Проверка производится исходя и условия

где Iп - предельно допустимый кратковременный ток короткого замыкания в кабеле. Он определяется по формуле

где С - коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил при коротком замыкании, для кабелей с медными жилами с бумажной изоляцией на напряжение 6 кВ С=129 А•с1/2/мм, для кабелей с алюминиевыми жилами с полихлоридвиниловой изоляцией С=75 А•с1/2/мм;

Si - выбранное сечение жилы кабеля;

tп - приведённое время отключения, для ячеек типа КРУВ-6 tп=0.17 с; для выключателей, установленных в КРУ общепромышленного применения.

электроприёмник шахта ток замыкание



6. КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

С целью уменьшения и полной ликвидации отрицательных последствий повышенного потребления реактивной мощности её следует компенсировать.

Мощность компенсирующего устройства определится

Qку=PУр•(tgце-tgцк)

где tgце - естественный коэффициент реактивной мощности, tgце=QУр/PУр,

tgцк - коэффициент реактивной с учётом компенсации реактивной нагрузки, соответствующий cosцк.

Количество компенсирующих устройств определяется по формуле

где Qн - номинальная реактивная мощность компенсирующего устройства, берётся из ряда номинальных мощностей конденсаторных установок (600, 900, 1350, 2700 кВ·Ар).

Так как ГПП и ЦПП питаются от различных обмоток трансформатора, то компенсирующие устройства для ГПП и ЦПП будут рассчитываться отдельно.

Для ГПП:

Тогда

Принимается n1=4.

Для ЦПП:

Принимается n2=6.

К установке на ГПП принимаются 4 компенсирующих устройства мощностью по 900 кВ·Ар, на ЦПП - 6 компенсирующих устройств мощностью по 1350 кВ·Ар.

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Потери активной мощности на передачу активной нагрузки предприятия определяется как

где n - число цепей ВЛ.

Потери активной мощности на передачу реактивной нагрузки предприятия определяется как

где QУр - суммарная реактивная нагрузка, определяемая как

Тогда

Суммарные потери активной энергии на передачу активной и реактивной нагрузки шахты определяются как

где фа - число часов использования максимума активных потерь /2/, фа=2500 ч.

Потери активной энергии в трансформаторе



где Тп - полное число часов присоединения трансформатора к сети , определяемое как

Тп=365·24=8760 ч;

Тр - число часов работы трансформатора под нагрузкой за расчётный период, с небольшой погрешностью можно принять Тр=фа=2500 ч.

8. ИСТОЧНИКИ ОПЕРАТИВНОГО ТОКА

Для питания цепей управления, сигнализации, автоматики и связи, аварийного освещения, приводов выключателей и других систем и механизмов собственных нужд берётся источник оперативного тока.

В качестве последнего принимаются два трансформатора ТМ мощностями по 40 кВт, которые будут подключаться непосредственно к выходным зажимам силовых трансформаторов ГПП на стороне 6.3 кВ.

Техническая характеристика трансформаторов ТМ-40/10-65У1

Номинальная мощность Sн=40 кВ·А,

Номинальное высшее напряжение Uвн=6.3 кВ,

Номинальное низшее напряжение Uнн=0.4 кВ,

Группа соединений обмоток Y/Zн-11,

Потери мощности холостого хода Pхх=190 Вт,

Потери мощности короткого замыкания Pк=1000 Вт,

Напряжение короткого замыкания Uк=4.7%,

Ток холостого хода i0=3 %.

9. выбор оборудования ГПП

Выбор КРУ для ГПП.

Для установки на ГПП принимаются стационарные камеры серии КСО-285 с технической характеристикой, приведённой в таблице 7.

Таблица 7. - Техническая характеристика КРУ типа КСО-285

Величина	Ед. изм.	Значение
Номинальное напряжение	кВ	6
Номинальный ток	А	630
Номинальный ток сборных шин	А	630
Номинальный ток отключения выключателя	кА	20
Стойкость главных цепей к токам короткого замыкания электродинамическая (амплитуда) термическая (ток/время)	кА кА/с	51 20/4.0
Тип выключателя		ВМП-10
Тип привода к выключателю		ППВ-10 ПЭ-11

Выбор выключателей.

Так как для установки в ячейку требуется выключатель ВМП-10, то принимается выключатель внутренней установки ВМП-10-20/630У3. Его техническая характеристика приведена в таблице 9.2.

Таблица 9.2 - Техническая характеристика выключателя ВМП -10-20/630У3

Величина	Ед. изм.	Значение
Номинальное напряжение	кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение	кВ	12
Номинальный ток	А	630
Номинальный ток отключения выключателя	кА	20
Собственное время отключения	с	0.07
Собственное время включения	с	0.3
Минимальная бестоковая пауза при АПВ	с	0.5
Тип привода к выключателю		ППВ-10

Для установки между секциями шин ГПП принимается выключатель ВМПЭ-10-630-20У3. Его основные технические данные аналогичны техническим данным выключателя ВМП-10-20/630У3, приведённым в таблице 9.2.

Отключающая способность выключателей проверяется по симметричному току отключения по следующему соотношению

где Iн.о- номинальный ток отключения выключателя;

I''к - ток короткого замыкания в точке установки выключателя.

Для выключателей ВМП и ВМПЭ 20 кА > 4.804 кА.

Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей.

Расчётный тепловой импульс в воздушной линии.

где tп.п - приведённое время действия короткого замыкания, tп.п=0.2 с.

Выбранное оборудование проверяется по соотношению

где Iму - предельный ток термической стойкости;

tн -номинальное время протекания тока короткого замыкания.

Для установки принимаются разъединители РВ-6/400У3 с технической характеристикой, приведённой в таблице 8.

Таблица 8. - Техническая характеристика РВ-6/400У3

Величина	Значение
Номинальное напряжение, кВ	6
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	7.2
Номинальный ток, А	400
Стойкость при сквозных токах короткого замыкания	Главных ножей	Предельный сквозной ток, кА	41
		Ток термической стойкости, кА/ допустимое время его действия, с	16/4
Масса, кг	23
Тип привода	ПР-10, ПР-11
	1024

Для установки на трансформаторной подстанции принимаются отделители типа ОД-110/1000УХЛ1 и короткозамыкатели КЗ-110УХЛ1, характеристика которых приведена в таблице 9.

Защита от перенапряжений.

Для защиты оборудования от атмосферных перенапряжений на ГПП шахты предусматривается установка вентильных разрядников типа РВС 110МУ1. Его техническая характеристика приведена в таблице 10.

Выбор трансформаторов напряжения.

Для питания цепей контроля сопротивления изоляции и подключения счетчиков принимаются трансформаторы напряжения внутренней установки типа НОМ-10-66У3 и НТМИ-6-66У3. Их характеристика приведена в таблице 11.

Для защиты трансформаторов напряжения принимаются разрядники типа РВО-6У1. Его техническая характеристика приведена в таблице 10.

Таблица 9

Техническая характеристика ОД-110/1000УХЛ1 и КЗ-110УХЛ1

Величина	Значение
	ОД-110/1000УХЛ1	КЗ-110УХЛ1
Номинальное напряжение, кВ	110	110
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	-	126
Номинальный ток, А	1000	-
Стойкость при сквозных токах короткого замыкания	Главных ножей	Предельный сквозной ток (амплитуда), кА	80	51
		Ток термической стойкости, кА/ допустимое время его действия, с	31.5/3	20/3
Полное время, с	Включения (без гололёда/при гололёде)	-	0.14/0.2
	Отключения (без гололёда/при гололёде)	0.38/-	-
Масса, кг	аппарата	270	150
	привода	80	80
Тип привода	ПРО-1У1	ПРК-1У1
	2976.75	900

Таблица 10. - Техническая характеристика РВС-110МУ1 и РВО-6У1

Величина	Значение
	РВС-110МУ1	РВО-6У1
Номинальное напряжение, кВ	110	6
Наибольшее допустимое напряжение (действующее), кВ	100	7.6
Пробивное напряжение при частоте 50 Гц (в сухом состоянии и под дождём) (действующее значение), кВ	не менее	200	16
	не более	250	19
Импульсное пробивное напряжение (при разрядном времени не более 2-20 мкс), кВ	285	32
Наибольшее остающееся напряжение при импульсном токе с длиной фронта волны 8 мкс и амплитудой, А	3000	315	25
	5000	335	27
	10000	367	-
Масса, кг	175	3.1

Таблица 11. -Техническая характеристика трансформаторов напряжения

Величина	Значение
	НТМИ-6-66У3	НОМ-10-66У3
Класс напряжения, кВ	6	10
Номинальное напряжение обмоток, В	первичной	6000	6300
	основной вторичной	100	100
	дополнительной вторичной	100/3	-
Номинальная мощность, В·А, при классе точности	0.5	75	75
	1	150	150
	3	300	300
Предельная мощность, В·А	640	640
Схема соединения	Y0/Y0/Д-0	1/1/10

10. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ЦПП и РПП-6

Выбор КРУ.

Так как ЦПП находится на поверхности, то для её комплектации принимаются две ячейки КРУН-6Л, которые устанавливаются на поверхности. Для комплектации РПП-6 принимаются ячейки во взрывобезопасном исполнении КРУВ-6. Техническая характеристика КРУ приведена в таблице 12.

Таблица 12. Технические данные КРУ

Величина	Значение
	КРУН-6Л	КРУВ-6
Номинальное напряжение, кВ	6	6
Номинальный ток вводных и секционных шкафов, А	630	630
Номинальный ток сборных шин, А	630	630
Номинальный ток отключения, кА	20	10
Мощность отключения, МВ·А	100	100
Стойкость главных цепей к токам короткого замыкания электродинамическая (амплитуда) термическая (ток/время)	52 16/4	25 10/1

В качестве межсекционного выключателя на секциях шин ЦПП принимается тот же тип выключателя, что и для ГПП - ВМПЭ-10-630-20У3.

Выбор и проверка уставок КРУ.

Уставка максимальной токовой защиты (МТЗ) любого КРУ, установленного в подземных выработках шахт, выбирается исходя из условия

где кн - коэффициент надёжности, принимается кн=1.2 - 1.4;

Iр.max - рабочий максимальный ток.

Для КРУ, питающих ПУПП, рабочий максимальный ток определяется как

где Iн.пупп - номинальный ток защищаемой ПУПП;

Iп.max - номинальный пусковой ток наиболее крупного электродвигателя на вторичной стороне низкого напряжения ПУПП;

кт - коэффициент трансформации ПУПП.

Максимальный рабочий ток вводных и секционных КРУ ЦПП и РПП-6 определяется как

где Iр.в - рабочий ток линии, питающей ЦПП или РПП-6, в аварийном режиме;

Iп.пуск - пусковой ток наиболее крупного электродвигателя, получающего питание по защищаемой ветви.

Уставка МТЗ ячеек КРУВ-6 благодаря использованию ступенчатого и плавного её регулирования может быть принята любой величины в пределах, начиная от номинального значения тока первичной цепи установленных в ячейке трансформаторов тока и кончая максимально возможной величиной 2400 А.

Проверка выбранной уставки МТЗ высоковольтного КРУ, питающего ПУПП, осуществляется по току двухфазного короткого замыкания на низкой стороне защищаемого трансформатора по формуле

где I(2)к.min -ток двухфазного короткого замыкания на стороне вторичной обмотки (НН) трансформатора, который определяется как

Уставка высоковольтной ячейки, установленной на питающей линии ЦПП и РПП-6, соответствует условиям эксплуатации, если выполняется соотношение

где I(2)к.з - ток двухфазного короткого замыкания в самой удалённой точке резервируемой смежной зоны.

Результаты расчётов сводятся в таблицу 13.

Таблица 6. - Расчёт токов короткого замыкания

номер ячейки	Iр.max	кн	кн*Iр.max	Iу	кт	I(3)к.з , А	I(2)к.з , А	I(2)к.з/(кт*Iу)
1	97,1	1,3	126,23	130	1	4316,9	3755,70	28,89
2	284,5	1,3	369,85	370	5	5958,7	5184,07	2,80
3	455,24	1,3	591,81	600	1	4463,6	3883,33	6,47
4	645,19	1,3	838,75	850	1	4789,3	4166,69	4,90
5	184	1,3	239,20	250	1	4316,9	3755,70	15,02

Принятые уставки удовлетворяют условиям эксплуатации.

Список используемой литературы

1. Справочник по проектированию электроснабжения. Под редакцией В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовеа. - 3-е изд., перераб. И доп. - М. Энергия, 1980.

2. Справочник по электроустановкам угольных предприятий. Электроустановки угольных шахт: Справочник/ Под общей ред. В.В. Дегтярёва, В.И. Серова, Г.Ю. Цепелинского - М.: Недра, 1988.

3. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат, 1985.

4. Самохин Ф.И., Маврицин А.М., Бухтояров В.Ф. Электрооборудование и электроснабжение открытых горных работ. - М.: Недра, 1988.

Размещено на Allbest.ru